薄膜微音红外气体分析器原理结构与性能特点

薄膜微音红外气体分析器的检测器由钛金属薄膜片动极和定极组成，当接收气室内的气体压力受红外辐射能的影响而变化时，推动电容片相对定极移动，把被测组分浓度转变成电容量变化。薄膜微音红外气体分析器在在线气体分析领域得到广泛应用，大约占在线红外分析器50％的份额。

薄膜微音红外气体分析器原理结构：
仪器采用单光源和薄膜电容检测器，测量气室和参比气室采用“单筒隔半”型结构，接收气室属于串联型，有前、后两室，二者之间用晶片隔开。

在检测器的内腔中位于两个接收室的一侧装有薄膜电容检测器，通过参比气室和测量气室的两路光束交替地射入检测器的前、后吸收室。在较短的前室充有被测气体，这里辐射的吸收主要是发生在红外光谱带的中心处，在较长的后室也充有被测气体，由于后室采用光锥结构，它吸收谱带两侧的边缘辐射。

当测量气室通入不含待测组分的混合气体(零点气)时，它不吸收待测组分的特征波长，红外辐射被前、后接收气室内的待测组分吸收后，室内气体被加热，压力上升，检测器内电容器薄膜两边压力相等，接收气室的几何尺寸和充入气体的浓度都是按上述原则设计的。当测量气室通入含有待测组分的混合气体时，因为待测组分在测量气室已预先吸收了一部分红外辐射，使射入检测器的辐射强度变小。此辐射强度的变化主要发生在谱带的中心处，主要影响前室的吸收能量，使前室的吸收能量减小。被待测组分吸收后的红外辐射把前、后室的气体加热，使其压力上升，但能量平衡已被破坏，所以前、后室的压力就不相等，产生了压力差，此压力差使电容器膜片位置发生变化，从而改变了电容器的电容量，因为辐射光源已被调制，因此电容的变化量通过电气部件转换为交流的电信号，经放大后处理后得到待测组分的浓度。

薄膜微音红外气体分析器性能特点：
(1)稳定性好，非常适合在线使用。

(2)灵敏度高，既可以分析常量气体，又可以分析微量气体，适用量程范围广。例如：分析器的微量量程0-10×10-6CO2，0-30×10-6CO。

(3)抗背景气体干扰能力强，只有被检测器内气体吸收所对应的气体才有灵敏度。

(4)环境温度影响小。环境温度的变化对气体吸收及检测器的灵敏度有一定影响，但是如果对光学部件恒温(45～50℃)，且用软件补偿后，在工作温度范围内影响误差可以控制在±1％以内。

(5)当仪器剧烈振动时对测量会有一定影响。

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